无机粘结剂如硅酸钠(水玻璃),具有环保、成本低等优点,其粘结的砂型透气性相对较好,因为水玻璃在固化过程中形成的凝胶结构不会完全堵塞砂粒间的孔隙,为气体排出保留了通道。然而,水玻璃粘结剂的粘结强度相对较低,难以满足一些对强度要求较高的铸件生产需求。为了平衡透气性和强度,可采用复合粘结剂,将有机粘结剂和无机粘结剂按一定比例混合使用。例如,在水玻璃中添加适量的酚醛树脂,既能利用水玻璃良好的透气性,又能借助酚醛树脂提高砂型的强度,通过调整二者的比例,实现透气性和强度的比较好平衡。以质量求生存,以管理求效益——淄博山水科技有限公司。河北喷墨砂型3D打印
传统砂型铸造工艺在模具制造、砂型烘干、金属熔炼和浇注等环节都需要消耗大量的能源,同时会产生大量的废气、废渣和粉尘等污染物,对环境造成严重的污染。例如,在金属熔炼过程中,需要使用大量的煤炭、天然气等化石能源,燃烧过程中会排放出二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体,对大气环境造成污染。相比之下,3D 砂型打印技术在能源消耗方面具有明显优势。3D 砂型打印机主要消耗电能,且打印过程中的能源消耗相对较低。同时,由于 3D 砂型打印无需进行大规模的模具制造和砂型烘干等环节,减少了这些环节的能源消耗。在污染物排放方面,3D 砂型打印过程中不产生废气和废渣,粉尘排放也相对较少,对环境的影响较小。因此,3D 砂型打印技术作为一种绿色制造技术,符合当前社会对环保和可持续发展的要求,具有广阔的应用前景。青海大型工业级3D砂型打印专业铸就品牌,服务创造价值——淄博山水科技有限公司。
与传统砂型铸造相比,3D 砂型打印技术在原理上具有性的突破,其优势。一方面,3D 砂型打印无需制作模具,直接依据数字模型进行砂型制造,这从根本上避免了模具制作过程中的复杂工序和高昂成本,极大地缩短了产品开发周期。对于小批量、定制化的铸件生产,这种优势尤为突出。例如,在汽车零部件的试制阶段,采用 3D 砂型打印技术,能够在短时间内根据设计变更快速打印出新的砂型,实现产品的快速迭代,而无需像传统铸造那样等待漫长的模具制作周期。
3D 砂型打印技术的出现,彻底改变了这一局面。由于 3D 砂型打印无需制作模具,直接根据数字模型进行砂型打印,简化了生产流程,缩短了生产周期。在产品设计完成后,只需将三维模型导入 3D 砂型打印机,经过简单的参数设置和切片处理,即可开始打印砂型。对于一些复杂程度适中的砂型,通常可以在数小时至数天内完成打印,相比传统铸造工艺,生产周期可缩短数倍甚至数十倍。模具成本在传统砂型铸造中占据着相当大的比重。对于复杂形状的铸件,模具的设计和制造过程需要高精度的加工设备和熟练的技术工人,这使得模具成本居高不下。而且,一旦铸件设计发生变更,往往需要重新制作模具,进一步增加了成本投入。例如,在航空航天领域,制造一个复杂的航空发动机部件模具,成本可能高达数百万甚至上千万元。品质铸就辉煌,服务成就未来——淄博山水科技有限公司。
通过对 3D 砂型打印与传统砂型铸造在技术原理、复杂结构成型能力、生产周期、成本效益、精度与质量以及环保等多个方面的深入对比分析,可以清晰地看出 3D 砂型打印技术相较于传统砂型铸造具有诸多优势。在复杂结构成型方面,它突破了传统工艺的限制,为产品设计创新提供了无限可能;在生产周期上,大幅缩短,使企业能够快速响应市场需求;成本效益提升,从模具成本、材料利用率到人力成本等多维度降低了成本;精度与质量得到有效保障,提高了产品的竞争力;在环保与可持续发展方面,减少了材料浪费和能源消耗,降低了污染物排放,顺应了时代发展的趋势。以质量求生存,以服务求发展——淄博山水科技有限公司。四川3D砂型打印设备
3D砂型打印,用可靠稳定的工艺铸就每一个砂型的品质——淄博山水科技有限公司。河北喷墨砂型3D打印
除了加强筋,还可以在砂型内部设计支撑结构。对于具有复杂内部结构或悬空结构的砂型,支撑结构能够在打印过程中为这些部位提供临时支撑,保证打印的顺利进行,同时在浇注过程中也能增强砂型的整体强度。在设计支撑结构时,要考虑其对透气性的影响,尽量采用镂空、网格状的支撑结构,减少对气体流动的阻碍。通过合理布置加强结构,在不过多透气性的前提下,显著提高砂型的强度,实现二者的平衡。实现 3D 打印砂型透气性和强度的平衡是一个复杂的系统工程,需要从材料选择、工艺参数优化、结构设计创新等多个方面综合考虑。通过合理选择砂粒和粘结剂,精细调控打印和固化工艺参数,创新设计砂型的孔隙结构和加强结构,能够在不同铸件生产需求下,找到透气性和强度的比较好平衡点,提高铸件质量,推动 3D 打印砂型技术在铸造领域的进一步发展和应用。随着材料科学、制造工艺和计算机技术的不断进步,未来还将有更多新的方法和技术应用于 3D 打印砂型透气性和强度的平衡研究中,为铸造行业带来新的突破和发展机遇。河北喷墨砂型3D打印